混合数据资料同化方法在WRF模式中的应用

摘要

资料同化方法是目前提高数值模式预报准确率的主要技术手段之一,其背景场误差协方差矩阵一般取为气候统计的静态场.为了改善变分资料同化的效果,引入"流依赖"的背景场误差协方差矩阵,本文基于集合预报与资料同化一体化的思想,利用WRF模式V3.1.1及其3D-VAR系统与ETKF方法相结合,构建了WRF模式的混合(Hybrid)数据同化系统,并利用NCEP的1°×1°的再分析资料和报文观测资料,对2003年07月01日00时-2003年07月31日12时连续一个月的天气过程进行了初步数值试验.试验结果表明,利用混合数据同化系统得到的分析增量不但能够保持三维变分同化系统分析增量的基本特征,而且能够在三维变分同化的基础上增加丰富的局地中小尺度信息;混合(Hybrid)资料数据同化后的各物理量场与观测值的RMSE值相对于3D-VAR均略有提高,特别是在低层,而在高层改善不明显.研究目前仍是是初步的,在集合预报的成员个数选取,混合数据同化中背景场协方差矩阵的结合方法及系数的确定等方面还要进一步研究试验,混合(Hybrid)资料数据同化的效果还需要进一步提高.